固化剂加固冻结盐渍土工程特性试验

盐渍土岩土工程特性研究现状与进展

该文介绍盐渍土分布的状况及成因,阐述了国内外盐渍土研究和盐渍土病害治理的进展和主要成就,以及近年来在盐渍土三相结构、盐分运移和工程特性等领域研究的基本理论、方法和最新进展,探讨了国内对西北地区盐渍土岩土工程特性的研究,在此基础上,指出了需要进一步研究的问题。

通过对新疆焉耆地区和硕至库尔勒高速公路沿线天然盐渍土的室内基本性质试验分析,选取粉土、粘土类天然盐渍土在开放系统中进行反复冻融循环条件下的试验研究,从土类及盐性角度研究得出氯盐渍土的盐胀规律。通过对氯盐渍土进行溶陷试验,研究氯盐渍土在不同含水量和含盐量条件下的溶陷变形特性,并定性分析氯盐渍土溶陷系数与含水量、含盐量的关系,可供工程人员参考。

介绍新疆盐渍土的分布状况及沉积规律,阐述了国内外对盐渍土的主要研究成就和防治经验,对新疆山前冲积平原类型盐渍土的主要特性进行探讨,提出对此类盐渍土进行研究的重点。

介绍寒旱区盐渍土分布的状况及成因,阐述了国内外盐渍土研究和盐渍土病害治理的进展和主要成就,以及近年来西北寒旱地区工程特殊性等领域研究的基本理论、方法和最新进展,探讨了国内对寒旱地区盐渍土岩土工程特性的研究,在此基础上,指出了需要进一步研究的问题.

为了深入研究西北地区天然粗、细颗粒盐渍土的工程特性,探讨不同盐渍土的颗粒组成对盐渍土地区道路病害防治措施方法选择的影响,文中对采自甘肃及新疆的典型天然粗粒盐渍土和细粒盐渍土分别进行了室内基本工程性质试验和大尺寸多次冻融循环盐胀模型试验,并对经过多次冻融循环后的天然盐渍土进行电镜扫描及分析对比。试验结果表明,粗粒盐渍土在降温阶段土体产生盐胀后亦会出现下陷,最终土体溶陷量大于盐胀量,冻融循环次数的增加会导致粗粒盐渍土大颗粒骨架破坏塌陷;细粒盐渍土具有较好的盐胀累加性,随着冻融循环次数的增加在自然升温阶段盐胀累加性不再明显,盐胀率与冻融循环周期的关系符合二次抛物线变化规律;由于粗、细粒盐渍土在冻融后微观结构组成上存在差别,在选择道路处治措施时应该采用不同的方法。

第47卷论文集 2011年8月 兰州大学学报（自然科学版） journaloflanzhouuniversity(naturalsciences) vol.47proceedings aug.2011 文章编号:0455-2059(2011)-0054-04 盐渍土工程特性的研究现状与展望 胡昕,张希宏,刘厚健 中国电力工程顾问集团西北电力设计院,西安710032 摘要:随着中国西部大开发战略的实施,西部地区的工程建设活动日益活跃,许多工程项目不可避免地遇 到了盐渍土病害.因此,研究盐渍土对确保西部地区工程建设的顺利开展具有重要意义.本文对盐渍土的成 因及分布规律、物理力学性质、各类病害的形成机制和处治措施的研究现状进行了总结,并提出了今后的研 究方向. 关键词:盐渍土;含盐量;工程特

介绍了盐渍土工程特性,分析了盐渍土中盐分对沥青材料、石灰及水泥等筑路材料的影响,深入探讨了盐渍土导致的路肩及边坡松散剥蚀,路基冻胀翻浆等道路病害,对盐渍土地区的道路设计,施工具有一定的指导意义。

盐渍土广泛存在于我国西北部地区,因其具有盐胀,溶陷等工程特性使得该地区的工程项目建设受到了严重的危害,严重的制约了当地基础设施建设的发展。本文查阅了盐渍土的相关研究,尤其是冻融循环条件下盐渍土工程特性的研究并予以综述,为解决该地区盐渍土问题提供参考与借鉴。

采用室内颗粒分析试验、界限含水量(质量分数)试验、击实试验、强度特性试验、变形特性试验和溶胀试验分析了板块状盐渍土工程特性。分析结果表明:板块状盐渍土主要由砾类土构成,其级配因取土样位置而差异较大;塑性指数范围、最大干密度范围与最佳含水量范围分别为0.57~3.20、2.22~2.25g.cm-3与5.7%~6.2%;天然状态下的无侧限抗压强度最大值为28.6mpa,具有岩石的特性,属于盐岩;板块状盐渍土为低压缩性土,满足高速公路地基变形指标要求;在水、热环境的变化下,随着板块状盐渍土含盐量的增大,溶陷系数与盐胀力(量)增大,盐胀起胀温度随着硫酸钠含量的增加有较大幅度的提前;盐渍土地区公路交通荷载可抑制其盐胀,从而可以降低盐胀对工程产生的病害。

滨海盐渍土作为一种特殊土,具有溶陷、盐胀、腐蚀等不良的工程特性,滨海地区盐渍土路基填料是制约交通建设快速发展的重大岩土工程问题之一。为了解决滨海盐渍土的工程应用,基于大量的室内试验,研究分析了石灰改良盐渍土路基填料的液塑限试验、击实试验、室内cbr试验和不同条件的不固结不排水三轴试验结果,从工程技术、降低造价和环境保护等方面对滨海高速公路路基填料改良利用的可行性进行了研究论证,为滨海地区盐渍土路基的修筑具有重要的指导意义。

为探究长安大学研制的新型4#粉体固化剂的固化效果,以山西忻州定襄县粉质粘土为研究对象,进行了单掺长安大学新型4#粉体固化剂固化土制备。通过不同掺量与不同龄期固化土试件的浸水和不浸水无侧线抗压强度试验,分析了掺量和龄期对固化土力学特性的影响规律。结果表明：养护前期,固化剂固化土强度增幅随掺量增大而先快后慢,养护后期其强度增幅随掺量增大而先慢后快;低掺量固化剂固化土强度增幅随龄期延长而先快后慢,高掺量固化剂固化土强度增幅随龄期延长而先慢后快。然后在考虑固化剂掺量和龄期对强度影响的基础上,建立了符合该固化土力学特性的强度预测公式,为该固化剂在工程实际运用中开展强度保证理论和试验研究探索。

新疆南疆属盐渍土分布较广、盐渍土灾害严重的内陆干旱荒漠区域。不同地区由于地形、地貌及地下水分布的差异,导致其盐渍土工程性质有着明显的区别,使盐渍土灾害防治存在不确定因素。作者通过南疆三地区盐渍土工程性质的试验对比研究,试验分析结果表明:南疆不同地区受区域地形、地貌及地下水分布的差异和地质构造的影响,其盐渍土分布具有较明显的区域分异性,盐分组成及含盐量具有很大的差异,使不同地区的盐渍土在力学强度、土的可塑性及盐渍土盐-冻胀变形特性方面存在较大的差异。

对新疆昌吉地区粗颗粒盐渍土水泥改良后进行室内溶陷试验,研究水泥掺量和养护龄期对改良粗颗粒盐渍土溶陷特性的影响规律.结果表明:掺加水泥掺合料并养护一段时间后,粗颗粒盐渍土试样的压缩溶陷变形显著减小.不养护条件下,溶陷系数随水泥配合比增加无显著变化规律；养护条件下,溶陷系数随水泥配合比增加呈指数衰减特征；2%～4%水泥配合比溶陷性改良效果相对最优.不含水泥试样溶陷系数随养护时间增加呈波动形变化特征；含水泥试样养护7d后,溶陷系数有一定程度降低,而后趋于稳定数值；养护时间7d溶陷性改良效果相对最优；相比养护时间,提高水泥配合比对溶陷性改良效果相对更优.不含水泥条件下,室内压实重塑粗颗粒盐渍土的溶陷系数亦小于0.01,为非溶陷性盐渍土,与现场浸水溶陷试验结果差异较大；一定条件下可把粗颗粒盐渍土作为回填料进行碾压,进而通过提高粗颗粒盐渍土压实系数可显著改良地基土的溶陷性.

在已有研究成果的基础上,系统分析和总结盐渍土的盐胀特征、溶陷特性、压缩特性、抗剪特性、渗透特性、毛细性特征,对于指导我国盐渍土地区公路的修筑和养护,提高工程质量具有重要意义。

盐渍土是一种特殊土,文章重点分析了固化盐渍土的物理特性,并通过多种室内试验方法,着重研究固化盐渍土的强度性质。依据大量的试验资料,对固化盐渍土的固化机理进行了科学分析和应用研究。用于公路路基填料提供科学依据,也为固化盐渍土在滨海盐渍土地区地基处理方面的推广应用提供重要参考依据。

由于盐渍土中含有大量so4^2-离子,在水泥加固过程中so4^2-离子与水泥石中的ca（oh）2等发生反应生成钙矾石（3cao·al2o3·3caso4·31h2o）和硅矾石（caco3·caso4·caso3·15h2o）,引起加固土的体积膨胀,其产生的膨胀力使得水泥加固土强度损失。抗盐胀固化剂在水泥加固的基础上掺入外掺剂,抑制土中so4^2-离子与ca^2＋离子的反应,并加速水化硅酸钙（csh）的形成,从而抑制高矿化度地基土加固中产生的盐胀,同时产生的晶核效应使得加固土中的强度得到增长。通过正交试验数据得到的回归模型,可在确定试验土含盐量和含水率的基础上确定固化剂最佳配比。

随着西部大开发的进程，新疆盐渍土地区的工程建设项目越来越多，本文结合在新疆盐渍土地区工程勘察经验，对盐渍土工程场地的野外特征、盐渍土的成因机制及工程特性进行了简要的分析，重点总结分析了盐渍土工程特性，为新疆盐渍土地区的勘察工作提供借鉴。

盐渍土由于其含盐量大于普通土壤的特性,使得盐渍土具有一些自己的工程特性,如溶陷性、盐胀性、对混凝土和金属的腐蚀性等,盐渍土的这些特性经常导致其在工程上的破坏,造成大量的人力、物力损失。所以,为了避免这些工程上的损失,了解并深入研究盐渍土的工程特性有着重要意义。本文介绍了盐渍土常见的几种工程特性及其对应的治理措施,对盐渍土地区的道路设计,对建筑工程设计都有一定的参考作用。

盐渍土冻胀性的试验研究——以新疆喀什地区天然盐渍土为研究对象,模拟自然界冬季的降温过程及来年春天升温过程,对试样在经历不同冻融循环周期后水分、盐分迁移量进行数据分析。实验表明水分、盐分从总体上是由试样下部向冷端迁移的,但沿试样高度却不是按线性...

盐渍土击实特性研究——盐渍土对公路造成的危害严重、经济损失巨大，为了更好地控制土壤盐渍化，解决各类建筑工程中的盐胀病害，因此在公路建设中应加强对这个方面防治研究、实施合理措施，拟进行盐渍土击实试验研究，试验是在土中掺入不同含量的硫酸钠、氯化钠...

以盐渍土所含盐的化学成分和含盐量为主要指标,对盐渍土进行分类,绘制了甘肃省盐渍土类型分布图;对盐渍土的形成原因和公路工程特性进行了分区评价,并提出了相应的防治措施.